再生水回用专题研究

再生水回用专题研究

1再生水利用的可行性分析

水利部于2010年开展了城市污水处理回用“十二五”规划指标研究，将城市再生水设施建设纳入水利发展“十二五”规划的水资源开发利用工程范畴，确定了“十二五”全国城市污水处理回用率指标：2010年全国城市污水处理回用率达到8.5%，2015年达到10%。

1.1技术可行性

在技术方面，目前的水处理技术可以将污水处理到人们所需要的水质标准。城市污水所含杂质少于0.1%，经过预处理，滤料过滤处理系统出水可以满足生活杂用水，包括房屋冲厕、浇洒绿地、冲洗道路和一般工业冷却水等用水要求。微滤膜处理系统出水可满足景观水体用水要求。反渗透处理系统出水水质远远好于自来水水质标准。

1.2经济可行性

城市污水采取分区集中回收处理后再用，与开发其它水资源相比，在经济上的优势如下：

（1）比远距离引水便宜

（2）比海水淡化经济

（3）可取得显著的社会效益

2再生水水质标准

1.《再生水用作冷却用水的水质控制标准》GB/T19923-2005：

2.《景观环境用水的再生水水质控制标准》GB/T18921-2002：

3.《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002：

3再生水回用方向

3.1污水处理后回用作工业用水

污水处理厂的二级处理出水，根据用途不同，可直接或者再经进一步处理达到更高的水质标准后应用于工业生产过程中，其中最具有普遍性和代表性的用途是工业冷却水。

北京高碑店污水处理厂的二级处理出水给华能热厂提供冷却水的水源，供应量为4万吨每天。同时该污水处理厂还为三河热电厂等工业企业供水。再生水目前已经成为北京的第二大水源。统计数字显示，2006年北京使用再生水已达到3.6亿立方米。

3.2污水处理后回用作生活杂用水

处理后污水回用生活杂用水，北京最具代表性。到目前为止，北京已经建成投入使用了160多个中水设施，这些设施大多集中在宾馆、饭店和大专院校。这些中水设施把洗浴、盥洗等日常杂用水收集处理，达到中水水质标准后，可以回用于冲厕、洗车、绿化等。

3.3 污水处理后回用作农业灌溉

在中国北方城市，城市污水和工业废水已经成为某些郊区农田（包括菜田、稻田和麦田等）灌溉用水的主要水源之一。再生水用于农作物灌溉的面积逐年增加，大兴、通州等地区形成了30万亩再生水灌溉区。再生水代替清水进行农田灌溉，每年可减少开采地下水6000万立方米。

4再生水深度处理工艺

常用的深度处理有以下几种方法：混凝沉淀、气浮、砂滤、活性炭吸附、臭氧氧化及膜分离技术。

4.1混凝沉淀

在三级处理中，混凝沉淀的作用主要有以下两个方面。一是澄清降浊：可以进一步去除悬浮物和有机污染物质；二是化学除磷：通过混凝剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶的含磷化合物与絮凝体，可以使污水中的磷分离出来，达到除磷的目的，化学除磷常用的混凝剂有石灰（钙盐）、铝盐、铁盐等。

4.2气浮

由微生物细胞及细胞残片等形成的活性污泥具有易流动、难沉淀的特性，而气浮工艺的分离方式恰恰适应了上述污泥的特性，因此在三级处理系统中往往能发挥满意的效果。另一方面，气浮工艺中的溶气过程还有利于提高处理介质中的溶解氧值，避免水质恶化、发臭。

4.3砂滤

在三级处理中，砂滤的作用主要有以下两个方面。一是作为预处理设施：去除生化过程和化学沉淀中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、浊度、磷、重金属、细菌、病毒等，以进一步提高水质、防止堵塞、保证后续工序的正常运转；二是作为水质把关单元：通过去除上述细微颗粒，以进一步降低BOD5、COD等指标，使出水水质达到预期的处理目标，或替代固液分离单元，通过直接过滤、截留絮凝体达到进一步去除污染物的目的。

4.4活性炭吸附

通过活性炭吸附，可以去除一般的生化处理和物化处理单元难以去除的微量污染物质。活性炭吸附杂质的范围很广，不仅可以除臭、脱色、去除微量的元素及放射性污染物质，而且还能吸附诸多类型的有机物质，如：高分子烃类、卤代烃、氯化芳烃、多核芳烃、酚类、苯类以及杀虫剂、除莠剂等。

4.5臭氧氧化

臭氧即是一种强氧化剂，也是一种有效的消毒剂。通过臭氧氧化可以去除水

中的嗅、味，提高和改善水的感官性状；降低高锰酸盐指数，使难降解的高分子有机物得到氧化、降解；通过诱导微粒脱稳作用，诱导水中的胶体脱稳；杀灭水中的病毒、细菌与致病微生物。

因臭氧与活性炭去除有机污染物质的机理不同，两者去除的有机污染物组分也有所差异。活性炭主要侧重于吸附溶解性有机物，而臭氧则主要偏重于氧化难降解的高分子有机物。臭氧是一种强氧化剂，且具有亲电性能，因而能与碳-碳双键分子反应。不过，臭氧与有机物的反应并不完全，臭氧氧化前后的COD总量变化不大。但经过臭氧氧化后有机物的性质发生了变化，更易于被吸附去除，所以通过臭氧氧化与活性炭吸附联合处理能起到满意的处理效果。由于臭氧对水中的溶解性铁和高分子有机物的氧化会使悬浮固体增加。因此宜将活性炭吸附单元设置在臭氧氧化单元之后。

4.6膜分离技术

4.6.1微滤

微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。

微滤膜孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。

4.6.2超滤

超滤（UF）是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000um 分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。

对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。

4.6.3纳滤

纳滤（NF）是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80～1000的范围内，孔径为几纳米。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。